甲壳胺纤维的制备及结构性能

本文用溶液湿法纺丝制得甲壳胺湿纤维,分别在不同温度以及不同伸缩比下干燥定型。通过测定纤维的取向度、结晶度、吸水率、密度以及纤维的形态结构和力学性能,研究了纤维的定型条件及性能的关系,确定了纤维的最佳定型条件。     

抗菌聚酰胺纤维的制备及结构与性能

采用熔融缩聚的方法合成了胍基聚合物（PHGC，PHBG）抗菌剂，应用DSC及热失重研究了抗菌剂的热稳定性，对PA6／PHGC共混体系进行了流变性能分析，纺制了PA6／PHGC纤维，研究了共混纤维的抗菌性能及抗菌剂加入对其他性能及结构的影响。     

中空结构和豆荚结构Mn_2O_3纳米纤维的制备及电化学性能

采用静电纺丝技术结合热处理工艺制备了具有中空结构和豆荚结构的Mn_2O_3纳米纤维。利用扫描电镜、透射电镜、X-射线衍射、X光电子能谱仪和比表面测试仪对其进行表征,探讨了两种结构纤维的形成机制。在6 mol/L KOH中对两种结构Mn_2O_3纳米纤维进行循环伏安法和恒流充放电测试,结果表明,中空结构的Mn_2O_3纳米纤维由于其具有较高的比表面积,比电容可以达到198 F/g,高于豆荚状Mn_2O_3纳米纤维电极146 F/g的比电容;电极同时具有较优异的循环稳定性能。     

活性炭纤维纸的制备、结构及性能研究

采用湿法造纸工艺制备活性炭纤维纸(ACFP),探讨了分散剂、活性炭纤维与纸浆纤维配比对活性炭纤维纸的透气度、抗张强度、比表面积和微孔体积的影响。结果表明,分散剂可增加ACFP的抗张强度而对透气度影响较小,随活性炭纤维含量的增加,ACFP的透气度增加而抗张强度下降, ACFP具有与活性炭纤维类似的孔径大小和孔径分布, 二者的氮气吸附等温线均为I型等温线,吸附机理均为微孔填充,ACFP的形态结构为无序随机排列。     

生物纤维素及其与多糖共混纤维的结构与性能

以生物纤维素、海藻酸和壳聚糖为原料,离子液体为溶剂,采用湿法纺丝工艺,制备了生物纤维素纤维、生物纤维素/海藻酸共混纤维和生物纤维素/壳聚糖共混纤维,研究了纤维的SEM形貌、红外光谱、力学性能、吸湿性、染色性能和抗菌性能。结果表明:纤维粗细均匀,且纵向表面光滑,无裂纹,截面近似为圆形;三种纤维的断裂强度在3.0 cN/dtex左右,接近棉纤维,比粘胶纤维好很多;三种纤维的吸湿性能均比较优异,远优于棉纤维,其中生物纤维素/海藻酸共混纤维的吸湿性最佳,其次是生物纤维素/壳聚糖共混纤维;生物纤维素/壳聚糖复合纤维的抗菌效果明显且抗菌持久性好,经过15次洗涤之后,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仍然大于90%,具有良好的抗菌效果。     

3种高性能纤维的热学性能

对比研究Kevlar 129、PBO和Kennel等3种高性能纤维热学性能.通过在氮气中的热重分析(TGA),发现PBO有较高的降解温度,初始降解温度为556.5℃,比Kevlar129和Kennel高出了约100℃.根据它们的降解特征温度,选择100,200,300,400℃热处理1.5h,3种高性能纤维的强度和断裂伸长率都发生了下降,模量随温度变化是先增加后降低.PBO总体上显示了较好的力学保持性能.从它们断裂拉伸形貌可以看到各自的皮芯分布,但Kennel没有出现如PBO和Kevlar那样的带状原纤.     

不同纺丝法制备的聚丙烯腈纤维的结构与性能

对购买的由不同厂家采用溶液纺丝制得的3种商用聚丙烯腈(PAN)原丝和采用增塑熔融纺丝法自制的PAN纤维的结构与性能进行对比研究.试验结果表明:增塑熔融纺丝法制备的PAN纤维发生了环化、脱氢反应,放热峰宽化,放热焓较低,玻璃化转变温度较高,纤维的拉伸断裂强度均高于3种商用PAN原丝,达到7.38cN/dtex;采用Ruland法和逐次切线法计算发现,增塑熔纺PAN纤维沿纤维轴方向微孔的半径和取向偏离度较小,微孔长度较大.     

EKS纤维与腈纶纤维的结构及性能对比研究

EKS纤维是一种具有显著吸湿发热性能的亚丙烯酸盐系纤维。对比了EKS纤维和腈纶纤维的表面形态,测试与分析了两种纤维的力学性能、摩擦性能、比电阻、卷曲性能、吸放湿性能及吸湿发热性能。结果表明,相比于腈纶纤维,EKS纤维横截面为圆形,纵向结构粗糙,具有断裂强度、摩擦系数、比电阻和卷曲率小,线密度、断裂伸长率和回潮率大等特点。EKS纤维的吸、放湿速率随时间呈指数形式衰减,纤维的初始吸、放湿速率分别为0.39%min^-1、8.94%min^-1,达到吸、放湿平衡所用时间比腈纶纤维长。EKS纤维具有较好的吸湿发热性,吸湿发热最高升温值为8.2℃,比腈纶纤维高4.7℃。     

甲壳胺纤维的结构与性能

研究了甲壳胺纤维的形态结构、超分子结构及力学性能、热性能、保水值.研究表明:甲壳胺纤维的形态结构、超分子结构与纺丝原液浓度、凝固浴组成、拉伸率有关.甲壳胺纤维的抗张强度可达1.5cN/dtex,热分解温度为288℃,保水值高达130%.     

生物质重油与生物沥青制备及性能

为了制备生物沥青,缓解道路建设对石油沥青的依赖性,以木屑为生物质原材料,采用热液化方法制备生物质重油,将重油掺至50~#基质沥青中制备生物沥青,部分替代石油沥青。首先,采用红外光谱、扫描电镜、热重分析仪微观表征方法,分析生物质重油的物化性质;然后通过三大指标(针入度、软化点、延度)考察重油掺量对生物沥青基本物理性能的影响;以水煮法评价了生物沥青的黏附性,利用差示量热扫描仪(DSC)、动态剪切流变仪(DSR)分析生物沥青的低温性能、高温性能及蠕变恢复性能。试验结果表明:重油与70~#基质沥青存在相似的化学结构,且有较好的热稳定性,165℃时的热分解率仅为3.6%;重油中存在直径约3μm的球形颗粒生物炭,有利于提高生物沥青的高温性能;随重油掺量的增加,生物沥青的针入度增加,软化点、延度及玻璃化转变温度T_g降低,低温性能提升,且能保持较好的黏附性能;当重油掺量(质量分数,下同)为10%时,生物沥青的性能与70~#基质沥青最为接近;生物沥青的车辙因子与复数剪切模量介于50~#与70~#基质沥青之间,生物沥青较70~#基质沥青有更好的高温抗永久变形能力与抗剪切性能;平均应变恢复率与平均不可恢复蠕变柔量的计算结果均表明生物沥青的蠕变恢复性能优于70~#基质沥青。     

双复纤维的制备与性能分析

采用化学镀工艺制备双复纤维材料,将该材料均匀分散于有机高分子胶粘剂中,在结构上进行设计,制成一定规格的平板试样,并进行电磁参数和反射率的测量。通过对测量所的数据的分析,可以得出该材料在含量为3%,在增加底层的基础上,d=0.8mm时,最小反射率R=-18.73dB,低于-10dB的有效带宽为10GHz,而且利用该材料制成的涂层面密度比较低,有可能成为良好的轻质高效吸波剂。     

琼胶纤维的制备与性能研究

用湿法纺丝制备琼胶纤维,扫描电镜(SEM)观察纤维的表面形态,并且测试了纤维的拉伸性能和吸水性能。结果表明用二甲基亚砜(DMSO)做溶剂,50%无水乙醇做凝固浴,纺丝原液的溶度为12%,可制得纤维性能良好的琼胶纤维,而且纤维的拉伸强度达到了5.52 cN/tex,在蒸馏水中的膨胀度为114%,在0.9%的盐溶液中为111%。     

Bi_2O_3纳米纤维的制备、表征及光催化性能

采用溶胶-凝胶过程和静电纺丝技术相结合的方法,以聚丙烯腈(PAN)和硝酸铋为前驱物,制备了PAN/Bi(NO3)3复合纤维,该复合纤维经高温煅烧得到了Bi2O3纳米纤维.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱、紫外可见漫反射光谱等测试技术对样品的结构与性能进行了表征.结果表明,Bi2O3纳米纤维为规则的一维结构,直径分布均匀,具有较强的紫外光吸收性能.以罗丹明B为模拟污染物,考察了Bi2O3纳米纤维的光催化性能.实验结果表明,煅烧温度为500℃时,光催化活性最佳,TOC去除率为48.7%.     

极细羊毛纤维的结构与性能

对线密度为1.37和1.62dtex的澳大利亚极细羊毛纤维的表观形态、化学组分、表面摩擦性能、拉伸性能、吸湿性能进行测试,并与5.25dtex的中细羊毛纤维进行了对比分析.结果表明:极细羊毛纤维表面比较光滑,鳞片多呈环形水平状,鳞片度高、鳞片翘角小、径高比小;其红外光谱在指纹区的吸收峰强度与中细羊毛纤维相比具有显著的差异性;动、静摩擦因数较小,差微摩擦效应较大;纤维的断裂强度、断裂伸长率、断裂功均较小,而回潮率较大.     

皮芯结构的纤维基组织工程肌腱支架的制备及性能研究

以聚乙交酯(polyglycolide,PGA)纤维和聚丙交酯(polylactide,PLA)纤维为原料,采用小口径针织技术制备了一种具有皮芯结构的新型纤维基组织工程肌腱支架.对支架的体外降解行为及细胞在支架上的黏附情况进行了研究.研究表明,支架的整个降解过程分为“强力下降期”、“质量损失期”、“准稳定期”三个阶段,细胞在支架的皮层和芯层上均黏附较好,而且分泌了大量的细胞外基质.     

HA/FeCrAl纤维生物功能梯度材料的制备及其性能

采用热压技术制备HA/FeCrAl纤维功能梯度材料(FGM)，并借助SEM，EDAX和XRD等对HA/FeCrAl纤维FGM的性能和微观结构进行测试及观察。研究结果表明：HA/FeCrAl纤维FGM按FeCrAl纤维体积含量呈2.5％-5.0％-7.5％-10.0％-15.0％-20.0％梯度变化，梯度层之间模糊过渡。梯度层内纤维分布均匀,无明显的孔洞或裂纹等缺陷存在，两相界面融合良好。经稀盐酸预处理后，纤维表面产生的凹陷有利于纤维与基体紧密结合。HA/FeCrAl纤维FGM整体抗弯强度为78.89 MPa，体现出较明显的纤维拔出增强机制及层间裂纹偏转增韧机制。HA/FeCrAl纤维FGM的物相为HA和FeCrAl，无其他杂质相出现，无任何两相间及与热压模具间的反应发生。     

磁性纳米复合纤维及磁性纸的制备与性能

以云杉纤维为原料,采用原位复合方法制备纤维素/磁性纳米复合纤维.通过X射线衍射、FTIR、SEM、AFM等方法对样品的结构进行表征,发现磁性粒子在云杉纤维上以表面复合为主,腔内复合较少,其晶体类型主要为γ-Fe2O3,粒径为20～100 nm.采用SQUID测定样品的磁性能,发现样品具有超顺磁性,兼具一定的铁磁性,其饱和磁化强度为14.7 emu/g纤维.以不同方式将复合纤维添加到抄纸系统,制备了多层复合及磁性纳米复合纤维呈取向分布的磁性纸.与单独用磁性纤维抄造的纸相比,复合纸白度提高,强度性能显著改善,并具有较好的磁性能.     

P3HT纳米纤维的制备及其光催化制氢性能

为研究纤维膜光催化剂的产氢效果,以共轭聚合物半导体聚(3-己基噻吩)(poly(3-hexylthiophene, P3HT)和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)的共混溶液为纺丝溶液,采用静电纺丝法制备系列P3HT/PMMA纳米纤维,并对其光催化分解水制氢性能进行测试分析。利用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、接触角测试仪等对不同的P3HT/PMMA纳米纤维的表观形貌及相关性质进行表征。SEM图显示,当纺丝液分别以氯仿/氯苯和氯苯为溶剂时,纳米纤维形貌表现出明显差异;紫外-可见吸收光谱显示纳米纤维中P3HT为光催化活性成分,其中以氯苯为溶剂、空气湿度80%时制得的纳米纤维产氢速率最佳(145μmol/(h·g));XRD、接触角和电流测试与分析表明,P3HT以非晶结构均匀分散在纳米纤维中,且纳米纤维膜疏水程度越低,制氢速率越高。P3HT纤维化可有效提高其光催化制氢性能,不仅为光解水制氢提供了新思路,还为可溶液加工的线性共轭聚合物半导体提供了新的应用领域。     

YF_3:Er~(3+)纳米纤维的制备与上转换发光性能

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维,经过氧化焙烧得到Y2O3:Er3+纳米纤维,再通过双坩埚氟化法制得YF3:Er3+纳米纤维。通过XRD、SEM、EDS和荧光光谱分析对样品的形貌和性质进行了表征。结果表明所制得YF3:Er3+纳米纤维是纯正交相,带有空间群Pnma。YF3:Er3+纳米纤维的直径大约为(89±11)nm且分布均匀。上转换发射光谱分析显示,在980nm激发下,YF3:Er3+纳米纤维在526、543和653nm处发射出强的绿光和弱的红光,它们分别归属于Er3+的2 H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4Il5/2能级跃迁;在532nm可见光激发下,YF3:Er3+纳米纤维能够在1.52μm处产生近红外发射。随着Er3+浓度的增加,YF3:Er3+纳米纤维发光强度逐渐增大。由色坐标(CIE)图可知,YF3:Er3+纳米纤维所发射的颜色位于色坐标的绿光区。此外,还提出了YF3:Er3+纳米纤维可能的形成机理。     

BiOCl纳米纤维制备及光催化性能研究

利用静电纺丝技术,以聚丙烯腈(PAN)和三氧化二铋为反应物,得到PAN/BiOCl复合纤维,经进一步控温缓慢氧化分解制备BiOCl无机纳米纤维。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)和紫外-可见漫反射(UV-vis/DR)等手段对样品的形貌、晶相和光吸收性能进行表征。结果表明:经500°C高温煅烧后,BiOCl纳米纤维为规则的一维结构,表面分布均匀,直径约为80~140 nm。通过在紫外光照射下降解罗丹明B实验,表明BiOCl纳米纤维具有良好的光催化活性。